Thiết kế cấp điện tự dùng cho Công Ty Nhiệt Điện Phả Lại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG……………..

Luận văn

Thiết kế cấp điện tự dùng
cho Công Ty Nhiệt Điện
Phả Lại


Lời nói đầu
Điện năng đang ngày càng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời
sống con ngƣời chúng ta. Chính vì những ƣu điểm vƣợt trội của nó so với các
nguồn năng lƣợng khác (nhƣ: dễ chuyển thành các dạng năng lƣợng khác, dễ
truyền tải đi xa, hiệu suất cao…) mà ngày nay điện năng đƣợc sử dụng hết
sức rộng rãi trong mọi lĩnh vực, từ công nghiệp, dịch vụ, … Cho đến phục vụ
đời sống sinh hoạt hàng ngày của mỗi gia đình. Có thểỷ nói rằng ngày nay
không một quốc gia nào trên thế giới không sản xuất và tiêu thụ điện năng,
và trong tƣơng lai thì nhu cầu của con ngƣời về nguồn năng lƣợng đặc biệt
này sẽ vẫn tiếp tục tăng cao.
Trong những năm gần đây, nƣớc ta đã đạt đƣợc những thành tựu to lớn
trong phát triển kinh tế, xã hội. Số lƣợng các nhà máy công nghiệp, các hoạt
động thƣơng mại, dịch vụ, … gia tăng nhanh chóng, dẫn đến sản lƣợng điện sản
xuất và tiêu dùng ở nƣớc ta tăng lên đáng kể và dự báo sẽ tiếp tục tăng nhanh
trong những năm tới. Do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những
ngƣời am hiểu về điện để làm công tác thiết kế cũng nhƣ vận hành, cải tạo và
sửa chữa lƣới điện nói chung, trong đó có khâu thiết kế hệ thống cung cấp điện.
Cùng vơí xu thế hội nhập quốc tế hiện nay là vịêc mở rộng quan hệ quốc
tế, ngày càng có thêm nhiều nhà đâu tƣ nƣớc ngoài đến với chúng ta. Do vậy
mà vấn đề đặt ra là chúng ta cần phải thiết kế các hệ thống cung cấp điện một
cách có bài bản và đúng quy cách, phù hợp với các tiêu chuẫn kỹ thuật hiện

hành. Có nhƣ thế thì chúng ta mới co thể theo kịp với trinh độ của các nƣớc.
Qua thời gian học tập và thực tập tại Công Ty Nhiệt Điện Phả Lại, em đƣợc
giao đề tài tốt nghiệp "Thiết kế cấp điện tự dùng cho Công Ty Nhiệt Điện
Phả Lại". Để thực hiện nhiệm vụ đề tài đặt ra, đó là đi sâu tính toán thiết kế
để tìm ra phƣơng pháp cấp điện tối ƣu nhất cho Công Ty Nhiệt Điện Phả Lại.

1


Trong thời gian thực hiện đề tài em đã đƣợc sự giúp đỡ và hƣớng dẫn tận
tình của các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử TĐHDL Hải Phòng cùng các
bạn trong lớp và trực tiếp là thầy Th.S Đặng Hồng Hải em đã hoàn thành
xong đề tài tốt nghiệp của mình. Song bản thân em còn nhiều hạn chế về kiến
thức và thực tiễn, cần phải học hỏi nhiều do đó đồ án tốt nghiệp còn có những
sai sót và chƣa thật đầy đủ. Vì vậy, kính mong các thầy cô giáo đƣa ra ý kiến
để em có thể rút kinh nghiệm, tăng khả năng chuyên môn của mình, khi ra
trƣờng em có thể đảm nhiệm những công việc đƣợc yêu cầu.
Đồ án đƣợc trình bày gồm các nội dung chính sau:
Chƣơng 1: Tổng quan về cung cấp điện cho hệ thống tự dùng của Công ty
Chƣơng 2: Xác định phụ tải tính toán của các bộ phận trong hệ thống tự
dùng và của cả nhà tự dùng
Chƣơng 3: Thiết kế mạng hạ áp cho nhà tự dùng của Công ty
Chƣơng 4: Thiết kế hệ thống tự động bù cosφ
Hải Phòng, ngày tháng năm 2010
Sinh viên
Đỗ Phƣơng Thảo

2

Ch-ơng 1
TổNG QUAN Về CUNG CấP ĐIệN CHO Hệ THốNG Tự
DùNG CủA CÔNG TY
1.1. ĐIềU KIệN Tự NHIÊN Và CƠ Sở Hạ TầNG CủA CÔNG TY
Nh mỏy Nhit in Ph Li nm trờn a phn Huyn - Chớ Linh, Tnh
- Hi Dng, cỏch H Ni gn 60 Km v phớa bc nm sỏt ng 18 v t
ngn sụng Thỏi Bỡnh .
Nh mỏy in Ph Li c xõy dng lm hai giai on . Giai on I
c khi cụng xõy dng vo thp k 80 do Liờn Xụ giỳp ta xõy dng gm 4
t mỏy. Mi t mỏy 110 MW, c thit k vi s khi hai lũ mt mỏy.T
mỏy s 1 c a vo vn hnh vo ngy 10/3/1983 v hon thin t mỏy s
4 vo nm 1986. Tng cụng sut thit k l 440 MW.
Giai on II (m rng) c khi cụng xõy dng vo thỏng 6/1996 do
cụng ty Mit Su ca Nht Bn trỳng thu lm ch u t xõy dng gm 2 t
mỏy. Mi t mỏy 300 MW vi s mt lũ mt mỏy.Tng cụng sut thit k
ca dõy chuyn II l 600 MW. Dõy chuyn II c hon thnh v phỏt
invo thỏng 3 Nm 2003.
kp hũa nhp vi nn kinh t th gii v ch trng i mi ca
ng v nh nc, tng tớnh lm ch ca ngi lao ng . c s chp
thun v ng h ca Tng Cụng Ty in Lc Vit Nam . Nh Mỏy Nhit
in Ph Li ó chớnh thc i tờn thnh Cụng Ty C Phn Nhit in Ph
Li . Ngy18 Thỏng 01 Nm 2006.
Ngun nhiờn liu chớnh cp cho Cụng ty l than t m than Mo Khờ,
Vng Danh, Uụng Bớ v.v, c vn chuyn v Cụng ty bng ng sụng v
ng st.
Sau khi a t mỏy cui cựng vo lm vic 14/03/2006 thỡ kh nng
Cụng ty cú th cung cp cho li in quc gia khong 7, 2 t kwh/nm.

3

Cùng với thuỷ điện Hoà Bình, Thác Bà, Nhiệt Điện Uông Bí và Nhiệt
Điện Ninh Bình, Công ty Nhiệt Điện Phả Lại cung cấp cho hệ thống điện
Miền Bắc qua 6 đƣờng dây 220 kV và 8 đƣờng dây 110 kV, qua các trạm
trung gian nhƣ Ba La, Phố Nối, Tràng Bạch, Đồng Hoà, Đông Anh, Bắc
Giang. Ngoài ra Phả Lại còn là một trạm phân phối điện lớn trong việc nhận
điện từ Thuỷ điện Hoà Bình về cung cấp cho khu vực đông bắc Tổ quốc
(Quảng Ninh – Hải Phòng).
Năm 1994 việc xây dựng đƣờng dây truyền tải điện 500 kV Bắc -Nam,
Công ty Nhiệt điện Phả Lại đóng vai trò quan trọng thứ hai cung cấp điện cho
hệ thống sau Thuỷ điện Hoà Bình. Công Ty Nhiệt điện Phả Lại đƣợc đặt đúng
tầm của một Công ty nhiệt điện lớn nhất Tổ Quốc.
1.2. C¥ CÊU Tæ CHøC CñA C¤NG TY NHIÖT §IÖN PH¶ L¹I 1.
Đứng đầu là hội đồng quản trị lãnh đạo vĩ mô toàn công ty. Sau đó là
giám đốc đóng vai trò lãnh đạo chung cho toàn công ty, dƣới giám đốc là hai
phó giám đốc phụ trách hai mảng đó là vận hành và sửa chữa, rồi đến các
phòng ban.

4


Hội đồng quản trị
Giám Đốc

Phó giám đốc
sửa chữa

Phó giám đốc vận
hành
Phòng tổng hợp hành

Phân xƣởng vận hành 1

Phân xƣởng sửa
chữa cơ nhiệt

Phân xƣởng vận hành

Phân xƣởng sửa
chữa điện kiểm
nhiệt

chính-quản trị
Phòng kế hoạch vật
tƣ

2

Phòng kĩ thuật
Phân xƣởng vận hành
Phòng thanh tra bảo

điện-kiểm nhiệt

Phân xƣởng sửa
chữa tự động
điều khiển

vệ-pháp chế
Phòng tài chính kế

Phân xƣởng hóa

toán
Phân xƣởng cung cấp
Phòng tổ chức lao

nhiên liệu

động

Hình 1.1: Sơ đồ cơ cấu tổ chức của công ty.

5

Phân xƣởng
cơ khí
Phân xƣởng sản
xuất phụ


1.3. QUY TR×NH S¶N XUÊT §IÖN N¡NG CñA C¤NG TY.
Công ty nhiệt điện Phả Lại là nhà máy điện ngƣng hơi có sơ đồ nguyên
lý quá trình sản xuất điện năng đƣợc trình bày nhƣ sau:
Từ kho nhiên liệu (than, dầu) 1 qua hệ thống vận chuyển nhiên liệu 2,
nhiên liệu đƣợc đƣa vào bộ sấy 3 rồi sau đó đƣa vào lò hơi 4. Trong lò 4 xảy
ra phản ứng cháy, chuyển hóa năng của nhiên liệu thành nhiệt năng của hơi
nƣớc. Khói từ lò hơi qua bộ hâm nƣớc 14, bộ sấy không khí 15, quạt khói 16
đẩy khói vào ống khói để thải ra ngoài.
Nƣớc từ bình khử khí 11 đƣợc bơm nƣớc cấp 12 bơm qua bình gia

nhiệt cao áp 13, bộ hâm nƣớc 14 rồi vào lò hơi 4. Trong lò hơi, nƣớc nhận
nhiệt năng từ nhiên liệu cháy, biến thành hơi nƣớc có áp suất và nhiệt độ cao
(p = 130 ÷ 240 (kG/cm2), t = 540 ÷ 665 oC). Hơi nƣớc ra lò đƣợc đƣa vào
tuabin hơi 5. Tại tuabin, nhiệt năng của hơi nƣớc đƣợc biến thành cơ năng,
làm quay máy phát điện để biến cơ năng thành điện năng và đƣa vào lƣới điện
qua máy phát tăng áp 6.
Hơi nƣớc sau khi ra khỏi tuabin thƣờng có áp suất và nhiệt độ thấp
khoảng (p = 0,03 ÷ 0,04 (kG/cm2), t = 30 ÷ 40 oC), mang theo một lƣợng
nhiệt đáng kể không đƣợc sử dụng vào bình ngƣng 7. Trong bình ngƣng hơi
nƣớc đƣợc ngƣng lại thành nƣớc bởi nƣớc tuần hoàn 8 đẩy vào. Nƣớc từ bình
ngƣng 7 đƣợc bơm nƣớc ngƣng 9 đƣa trở lại bình khử khí 11 qua bình gia
nhiệt cao áp 10.Một phần hơi nƣớc đƣợc trích từ tuabin để cung cấp, cho bình
gia nhiệt cao áp 13, bình khử khí 11 và bình gia nhiệt hạ áp 10.

6


1

Quạt gió
2

không khí

3

17

6

14

15

4
16

13

Đến ống
5

MF

khói
12

11

7

10
8
9

Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý quá trình sản xuất điện năng.
1. Kho nhiên liệu.

9. Bơm nƣớc ngƣng tụ.

2.Cơ cấu vận chuyển nhiên liệu.

10. Bình gia nhiệt hạ áp.

3. Bộ sấy nhiên liệu.

11. Bình khử khí (O2, CO2).

4. Nồi hơi.

12. Bơm cấp nƣớc.

5. Tuabin.

13. Bình gia nhiệt cao áp.

6. Máy phát điện.

14. Bộ hãm nƣớc.

7. Bình ngƣng tụ.

15. Bộ sấy không khí.

8. Bơm tuần hoàn.

16. Quạt khói; 17. Quạt gió.

7

1.4. THèNG K£ C¸C PHô T¶I CñA HÖ THèNG Tù DïNG TRONG
NHµ M¸Y
Số

Tên thiết bị

STT

Loại

lƣợng

Pđm(kW)

ĐỘNG CƠ GIAN LÒ
1

Cấp cám

8

ДA302-17-64-10T1

1.9*8

2

Than nguyên

1

ДA302-17-44-8T1

9

3

Quạt mát máy nghiền

1

CДM32-22-41-60TB2

22

4

Đập xỉ

1

ДA304-450-4T2

5.5

5

Vít xi

1

ДA304-450-4T2

5.5

6

Truyền

1

ДA304-450-4T2

75

động

phụ

máy

nghiền
7

Xả đọng đáy lò

2

ДA304-345-4T2

55*2

8

Bơm dầu MN

2

ДA304-345-4T2

4*2

9

Vít truyền than bột

1

ДA304-345-4T2

40

10

Bơm phốt phát

2

ДA304-345-4T2

1.1*2

11

KЭ

8

ДA304-345-4T2

0.55*8

12

OЭ

4

4A225-M2T2

0.27*4

13

Rung bunke

4

4A100B

0.25*4

ĐỘNG CƠ GIAN MÁY
14

Quay trục

1

AB-113-4T

17

15

Chèn MF 3+4

1

AB17-69-16KT3

30

16

Chèn MF 2

1

A03-315-M-6T3

40

17

Chèn MF 1

1

A03-315-X-6T3

30

8


18

Bơm mát khí

2

A02-92-6T3

110*2

19

Gia nhiệt hạ áp K4

1

A02-92-6T2

75

20

Gia nhiệt cao áp

2

A02-71-4T2

1.5*2

21

Bơm nƣớc lã 1

1

4A-108-M2T2

22

22

Bơm nƣớc lã 2

1

A02-81-2T2

30

23

GNH K1+2+3

1

A02-72-2T2

75

CÁC ĐỘNG CƠ HÓA HỌC
24

Dung dịch phèn kho hóa

1

4AX-80B-4T1

4

25

Bơm nƣớc vào bể trung hòa

1

4A10-99-4T1

4

26

Bơm chân không

1

4AP20-8M-8П3

30

27

Bơm tái tuần hoàn 1+2

1

A03-72Y-8T2

45

28

Bơm kiềm

1

4A-250-S2T2

4

29

Bơm amoniac

1

A02-92-2T2

4

30

Hoàn lại nƣớc rửa ngƣợc

1

4AX-80A-2T1

4

31

Bơm dung dịch phốt phát

1

4AX-80B-4T1

4

32

4 động cơ bơm nƣớc đọng

1

A02-71-2T2

11

33

Bơm công nghiệp 1, 2

1

A03-315M-6T3

17

34

Bơm thủy lực

1

A03-355S-6T3

7.5

35

Bơm N2H4

1

A02-71-2T2

2.2

36

Chuyển axits

1

4AX-80B-4T1

11

37

Bơm hút bùn 1,2

1

4A10-99-4T1

17

38

Bơm nƣớc trong 1, 2

1

4AP20-8M-8П3

30

39

Bơm dung dịch vôi

1

A03-72Y-8T2

7.5

40

Định lƣợng axits

1

4A-250-S2T2

2.2

41

Định lƣợng phèn 1,2,3,4

1

A02-92-2T2

0.27

42

Bơm rửa axits số 2

1

4AX-80A-2T1

13

43

Bơm rửa ngƣợc kho hóa

1

4AX-80B-4T1

45

9


PHÂN XƢỞNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU
44

Động cơ băng 2A, 2B

2

A03-315M-6T3

55*2

45

Động cơ băng 3A, 3B

2

A03-355S-6T3

132*2

46

Động cơ băng 4A, 4B

2

A02-71-2T2

55*2

47

Bơm dầu mazut cấp I

3

ДA302-17-64-10T1

40*3

48

Bơm dầu mazut cấp II

3

ДA302-17-44-8T1

200*3

49

Đ/c bơm thải

1

CДM32-22-41-60TB2

10

50

Đ/c nhập dầu từ cảng

1

ДA304-450-4T2

17

51

Đ/c bơm nóng chèn

1

ДA304-450-4T2

17

52

Di chuyển cẩu

1

ДA304-450-4T2

11

53

Nâng và đóng mở gầu

1

ДA304-345-4T2

45

10


CHƯƠNG 2
XáC ĐịNH CáC PHụ TảI TíNH TOáN CủA CáC Bộ PHậN
TRONG Hệ THốNG Tự DùNG CủA NHà MáY
2.1. GIớI THIệU PHụ TảI ĐIệN CủA TOàN NHà MáY
2.1.1. Cỏc c im ca ph ti in

Ph ti in trong nh mỏy cỏn thộp cú th chia ra lm hai loi ph ti
- Ph ti ng lc
- Ph ti chiu sỏng
Ph ti ng lc v ph ti chiu sỏng thng lm vic ch di hn, in
ỏp yờu cu trc tip ti thit b l 380/ 220 V tn s cụng nghip f =50 Hz.
2.1.2. Cỏc yờu cu v cung cp in ca nh mỏy
Cỏc yờu cu cung cp in phi da vo phm vi v mc quan trng
ca cỏc thit b t ú vch ra phng thc cp in cho tng thit b cng
nh trong cỏc phõn xng trong nh mỏy, ỏnh giỏ tng th ton nh mỏy ta
thy: Ph ti ca nh mỏy ch yu l cỏc ng c in cú cụng sut ln, nh,
trung bỡnh, ốn chiu sỏng. Nh mỏy mt in s gõy ra hng lot ph phm
(nh b phn lũ nung) v gõy lóng phớ sc lao ng rt nhiu ng thi gõy
thit hi ln v kinh t mc dự mt in khụng gõy ra nguy hi n tớnh mng
con ngi. Do ú nh mỏy c ỏnh giỏ l h ph ti loi I, vỡ vy yờu cu
cung cp in phi c m bo liờn tc.
2.2. CáC PHƯƠNG PHáP XáC ĐịNH PHụ TảI CHO TOàN NHà
MáY
2.2.1. C s lớ lun
Da vo s liu ph ti ca nh mỏy cỏn thộp Nam ụ ó thu thp c,
thit k h thng cung cp in cho nh mỏy. Vic thit k mng in nhm
mc ớch:

11


+ Nâng cao chất lƣợng, giảm tổn thất điện năng.
+ Phí tổn về kinh tế hàng năm là nhỏ nhất.
+ An toàn trong vận hành, thuận tiện trong bảo trì và sửa chữa.
+ Đảm bảo cung cấp điện có độ tin cậy cao.
2.2.2. Khái niệm phụ tải tính toán (phụ tải điện)

Phụ tải tính toán (hay còn gọi là phụ tải điện h) là phụ tải không có thực,
nó cần thiết cho việc chọn các trang thiết bị cung cấp điện (CCĐ) trong mọi
trạng thái vận hành của hệ thống CCĐ. Phụ tải tính toán không phải là tổng
công suất đặt của các thiết bị điện, việc sử dụng điện là không có qui
luật.Trong thực tế vận hành ở chế độ dài hạn ngƣời ta muốn rằng phụ tải thực
tế không gây ra những phát nóng các trang thiết bị CCĐ (dây dẫnd, máy biến
áp, thiết bị đóng cắt). Ngoài ra ở chế độ ngắn hạn thì nó không đƣợc gây tác
động cho các thiết bị bảo vệ (ví dụ ở các chế độ khởi động của các phụ tải thì
cầu chì hoặc các thiết bị bảo vệ khác không đƣợc cắt v). Nhƣ vậy phụ tải tính
toán thực chất là phụ tải giả thiết tƣơng đƣơng với phụ tải thực tế về một vài
phƣơng diện nào đó. Trong thực tế thiết kế ngƣời ta thƣờng quan tâm đến hai
yếu tố cơ bản do phụ tải gây ra đó là phát nóng và tổn thất, vì vậy tồn tại hai
loại phụ tải tính toán cần phải đƣợc xác định đó là phụ tải tính toán theo điều
kiện phát nóng và phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất:
- Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng là phụ tải giả thiết lâu
dài không đổi tƣơng đƣơng với phụ tải thực tế biến thiên về hiệu quả nhiệt lớn
nhất.
- Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất thƣờng đƣợc gọi là phụ tải
đỉnh nhọn là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong một thời gian ngắn từ 1
đến 2 giây chúng chƣa gây ra phát nóng cho các trang thiết bị nhƣng lại gây ra
các tổn thất và có thể là nhảy các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế
phụ tải đỉnh nhọn thƣờng xuất hiện khi khởi động các động cơ hoặc khi đóng
cắt các thiết bị cơ điện khác.

12


Để xác định đúng phụ tải tính toán là rất khó, nhƣng ta có thể dùng các
phƣơng pháp gần đúng trong tính toán. Có nhiều phƣơng pháp nhƣ vậy, ngƣời
kỹ sƣ cần phải căn cứ vào thông tin thu nhận đƣợc trong từng giai đoạn thiết

kế để chọn phƣơng pháp thích hợp, càng có nhiều thông tin ta càng chọn đƣợc
phƣơng pháp chính xác hơn.
2.2.3. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán và ưu nhựơc điểm của
các phương pháp
a). Xác định phủ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (F)
sản xuất.
Thƣờng dùng phƣơng pháp này khi thông tin mà ta biết đƣợc là diện tích F
(m2 ) của khu chế xuất và ngành công nghiệp (nặng hay nhẹ n) của khu chế
xuất đó. Mục đích là dự báo phụ tải để chuẩn bị nguồn (nhƣ nhà máy điệnn,
đƣờng dây không, trạm biến áp).
Từ các thông tin trên ta xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một
đơn vị diện tích sản xuất.
Stt= s0.F hay Ptt=p.F

( 1-1 )

Trong đó:
s0 [ kVA/ m2] : Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.
p0 [kW/ m2] – suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất là một
m2
F[ m2 ]– diện tích sản xuất có bố trí các thiết bị dùng điện.
Để xác định s0(p0) ta dựa vào kinh nghiệm:
- Đối với các ngành công nghiệp nhẹ (dệtd, may, giầy dép, bánh kẹo,... )
ta lấy s0= ( 100

200 ) kVA/ m2

- Đối với các ngành công nghiệp nặng (cơ khíc, hoá chất, dầu khí, luyện
kim, xi măng,... ) ta lấy s0= ( 300

400 ) kVA/ m2.

Phƣơng pháp này cho kết quả gần đúng. Nó đƣợc dùng cho những phân
xƣởng có mật độ máy móc phân bố tƣơng đối đều nhƣ: phân xƣởng dệt, sản

13


xuất vòng bi, gia công cơ khí…v.v. Nó đƣợc dùng để tính toán thiết kế chiếu
sáng.
b). Xác định phủ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị
sản phẩm
Nếu khu chế xuất đó là một xí nghiệp và biết đƣợc sản lƣợng thì ta xác
định phụ tải tính toán cho khu chế xuất theo suất tiêu hao điện năng trên một
đơn vị sản phẩm và tổng sản lƣợng.
Ptt

M. w0

Qtt

Ptt .tg

( 1-2 )

Tmax

( 1-3 )

Trong đó:

W0( kWh/ 1sp ): Điện năng cần thiết để sản xuất 1 sản phẩm (tra sổ tay t).
M: Tổng sản phẩm sản xuất trong 1 năm (sp).
Tmax( h ): Thời gian sử dụng công suất lớn nhất [4, trang254]. Chú thích: Tmax
là thời gian nếu hệ thống cung cấp điện chỉ truyền tải công suất lớn nhất thì sẽ
truyền tải đƣợc một lƣợng điện năng đúng bằng lƣợng điện năng truyền tải
trong thực tế một năm.
Chú ý:
Hai phƣơng án trên chỉ áp dụng trong dai đoạn dự án khả thi.
c). Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu knc
Thông tin mà ta biết đƣợc là diện tích nhà xƣởng F ( m2 ) và công suất đặt
Pđ ( kW ) của các phân xƣởng và phòng ban của nhà máy. Mục đích là:
- Xác định phụ tải tính toán cho các phân xƣởng.
- Chọn biến áp cho phân xƣởng.
- Chọn dây dẫn về phân xƣởng.
- Chọn các thiết bị đóng cắt cho phân xƣởng.

14


Phụ tải tính toán của một phân xƣởng đƣợc xác định theo công suất đặt Pđ và
hệ số nhu cầu knc (tra sổ tay trang 254t, phụ lục I.3 sách thiết kế cấp điện )
theo các công thức sau:
n

Ptt= Pđl= knc.

n

Pđi=knc.
i

Pđmi

(1-5)

i

Pcs= P0.F

(1-6)

Qtt= Qđl= Ptt. tg

(1-7)

Từ đó ta xác định đƣợc phụ tải tính toán của phân xƣởng ( px ) nhƣ sau:
Pttpx= Pđl+ Pcs

(1-8)

Qttpx= Qđl+ Qcs

(1-9)

Vì phân xƣởng dùng đèn sợi đốt nên đối với phụ tải chiếu sáng thì = 0
( cos = 1 ), ta có Qcs= Pcs.tg = 0. Chú ý nếu dùng đèn tuýp hoặc quạt thì ta
có cos = 0.8, nếu dùng 2 quạt ( cos = 0.8 ) và 1 đèn sợi đốt ( cos =1 ) thì ta
lấy chung cos = 0.9
Nếu hệ số công suất cos của các thiết bị trong nhóm khác nhau thi ta tính
hệ số công suất cos trung bình:

cos

tb=

p1 . cos

1

p2 . cos

2

p 3.cos

p1 p2 p3

.....

3

..... p n.cos

n

(1-10)

pn

Trong các công thức trên:
knc - hệ số nhu cầu [ 4, trang 254]

Pđ - công suất đặt.
n - số động cơ
P0 ( W/m2 ) – suất phụ tải chiếu sáng [1, trang 253].
Pđl , Qđl – các phụ tải động lực của phân xƣởng.
Pcs , Qcs – các phụ tải chiếu sáng của phân xƣởng.
Từ đó ta có:

Sttpx

2
Pttpx

2
Qttpx

15

(1-11)


Vậy phụ tải tính toán của cả nhà máy (xí nghiệp) là:
m

PttXN

kdt .

Pttpxi

(1-12)

Qttpxi

(1-13)

i 1

m

QttXN

kdt .
i 1

Từ đó ta có:

S ttXN
cos

ttXN

2
PttXN

2
QttXN

PttXN
S ttXN

(1-14)
(1-15)

Trong đó:
kđt – hệ số đồng thời (thƣờng có giá trị từ 0.85t 1 ).
m – số phân xƣởng và phòng ban, nhón thiết bị.
Phƣơng án này có ƣu điểm là đơn giản, tiện lợi nên đƣợc ứng dụng rộng rãi
trong tính toán. Nhƣng có nhƣợc điểm kém chính xác vì knc tra trong bảng số
liệu tra cứu nó không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong
nhóm nhƣng thực tế knc=ksd.kmax vì vậy nếu chế độ vận hành và số thiết bị
trong nhóm thay đổi
nhiều thì kết quả kém chính xác. Phƣơng pháp này thƣờng dùng trong giai
đoạn xây dƣng nhà xƣởng.
e). Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax công suất trung bình Ptb
Thông tin mà ta biết đƣợc là khá chi tiết, ta bắt đầu thực hiện việc phân nhóm
các thiết bị máy móc (từ 8t 12 máy / 1 nhóm). Sau đó ta xác định phụ tải tính
toán của một nhóm n máy theo công suất trung bình Ptb và hệ số cực đại kmax
theo các công thức sau:
n

ptt

kmax .Ptb

kmax .k sd .

Pdmi

(1-16)

i 1

Qtt

Ptt .tg

(1-17)

16


I tt

Stt

(1-18)

3 .U dm

Trong đó:
n – số máy trong một nhóm.
Ptb - công suất trung bình của nhóm phụ tải trong ca máy tải lớn nhất
n

( Ptb

ksd .

Pdmi ).
i 1

Pđm ( kW ) – công suất định mức của máy, nhà chế tạo cho.
Uđm - điện áp dây định mức của lƣới (Uđm = 380 V ).
ksd – hệ số sử dụng công suất hữu công của nhóm thiết bị [1, trang 253].
kmax – hệ số cực đại công suất hữu công của nhóm thiết bị (hệ số này đƣợc xác
định theo hệ số sử dụng hsd và số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq , tra tài liệu
[1, trang 256].
nhq - số thiết bị dùng điện hiệu quả: là số thiết bị có công suất bằng nhau, có
cùng chế độ làm việc gây ra một phụ tải tính toán đúng bằng phụ tải tính toán
do nhóm thiết bị điện thực tế có công suất và chế độ làm việc khác nhau gây
ra.
Các bƣớc xác định nhq :
-

Bƣớc 1: Xác định nI là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng một nửa
công suất của thiết bị có công suất lớn nhất.
nI

- Bƣớc 2: Xác định

PI

Pdmi

(1-19)

i 1

- Bƣớc 3: Xác định
n*

P*

nI
n
PI
P

17

(1-20)
(1-21)


P: Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm thiết bị (nhóm phụ tải n) đang
xét.
- Bƣớc 4: Tra [4, trang 255] ta đƣợc nhq* theo n* và P*
- Bƣớc 5: Tính

nhq= n. nhq*

(1-22)

Chú ý:
- Nếu trong nhóm có phụ tải 1 pha đấu vào Upha ( 220V ) nhƣ quạt gió, .. ta
phải qui đổi về 3 pha nhƣ sau: Pqd

3 * Pdm

(1-23)

- Nếu trong nhóm có phụ tải 1 pha đấu vào Udây ( 380V ) nhƣ biến áp hàn, ..
ta qui đổi về 3 pha nhƣ sau:

Pqd

3 * Pdm

(1-24)

Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nhƣ cầu trụcN,
cẩu, máy nâng, biến áp hàn,... ta qui đổi về chế độ dài hạn nhƣ sau:

Pqd

Pdm . kd %

(1-25)

Trong đó kd% - hệ số đóng điện phần trăm lấy theo thực tế.
Từ đó ta tính đƣợc phụ tải tính toán của cả phân xƣởng theo các công thức
sau:
nm

Pdl

kdt .

Ptti

(1-25)

i 1

Pcs

P0 .D

(1-27)
nm

Qdl

kdt .

Qtti

(1-28)

cs

(1-29)

i 1

Qcs

Pcs .tg

Các phân xƣởng của các nhà máy trong thực tế thƣờng dùng đèn sợi đốt nên:
Qcs = 0

Vậy ta tính đƣợc:

Ppx

Pdl

Pcs

Qpx

Qdl

Qcs

18

(1-30)
(1-31)


Qpx

Qdl ( do Qcs= 0 )
Ppx2

S px

cos

2

Qpx

(1-32)
(1-33)

Ppx
px

I ttpx

(1-34)

S px
S px

(1-35)

3 .U dm

Trong đó:
n, m: Số nhóm máy của phân xƣởng mà ta đã phân ở trên.
kđt: Hệ số đồng thời (thƣờng có giá trị từ 0.85t

1 ).

Nhận xét: Phƣơng pháp này thƣờng đƣợc dùng để tính phụ tải tính toán
cho một nhóm thiết bị, cho các tủ động lực trong toàn bộ phân xƣởng. Nó cho
một kết quả khá chính xác, nhƣng phƣơng pháp này đòi hỏi một lƣợng thông
tin đầy đủ về các phụ tải nhƣ: chế độ làm việc của từng phụ tải, công suất đặt
của từng phụ tải, số lƣợng các thiết bị trong nhóm ( ksdi, Pdmi, cos i,... ).

f). Phƣơng pháp xác định phụ tải trong tƣơng lai của nhà máy:
Trong tƣơng lai dự kiến nhà máy sẽ đƣợc mở rông và thay thế, lắp đặt các
máy móc hiện đại hơn.
Công thức tính toán:
SNM(t)= SttNM(1+ t)

(1-36)

Với 0Trong đó:
SNM(t): Là phụ tải tính toán của nhà máy sau t năm.
SttNM : Là phụ tải tính toán của nhà máy ở thời điểm khởi động.
: Hệ số phát triển hàng năm của phụ tải cực đại ( thƣờng lấy từ 0.0595
0.0685).
t – thời gian dự kiến trong tƣơng lai.

19


2.3. XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN CủA CáC GIAN TRONG NHà
Tự DùNG.
2.3.1. Phõn loi v phõn nhúm ph ti ca cỏc gian trong nh t dựng
phõn nhúm ph ti ta da vo cỏc nguyờn tc sau:
+ Cỏc thit b trong nhúm nờn cú cựng mt ch lm vic
+ Cỏc thit b trong nhúm nờn c t gn nhau, trỏnh chng chộo khi i
dõy v s gim c tn tht.
+ Tng cụng sut cỏc thit b trong nhúm cng nờn cõn i khi quỏ chờch
lch gia cỏc nhúm nhm to tớnh ng loi cho cỏc trang thit b cung cp
in.
+ S lng cỏc thit b trong cựng mt nhúm khụng nờn quỏ nhiu vỡ s l ra

ca cỏc t ng lc cng b hn ch v nu t nhiu quỏ s lm phc tp
trong vn hnh v sa cha, cng nh lm gim tin cy cung cp in cho
tng thit b.Cn c vo cụng sut v tớnh cht ca ph ti ta chia thnh hai
khu vc chớnh ú l khu vc s xut v khu vc nh hnh chớnh.
+ Khu vc hnh chớnh ph ti ch yu l qut, búng in, iu ho, mỏy tớnh,
loa i...v.v. Vi s lng thit b ớt nờn ta tớnh chung cho mt nhúm.
Da theo cỏc yu t trờn ta phõn ra c cỏc nhúm ph ti sau :
Gian lũ :
Nhúm 1 : gm (1 ữ 6) l tt c /c cn cú trong 1 lũ
Nhúm 2 : gm (7 ữ 10) l nhng /c chung cho 2 lũ
Nhúm 3 : gm (11 ữ 13) l nhng /c cn cú cho 1 gian
lc bi/ 1 gian lũ
Gian mỏy :
Nhúm : gm (14 ữ 23)
Cỏc ng c húa hc :
Nhúm 1 : gm (24 ữ 33)
Nhúm 2 : gm (34 ữ 43)

20


Phân xƣởng cung cấp nhiên liệu :
Nhóm 1 : gồm (44 ÷ 46) – thuộc nhóm băng tải
Nhóm 2 : gồm (47 ÷ 51) – thuộc nhóm nhà dầu
Nhóm 3 : gồm (52 ÷ 53) – thuộc nhóm cấp cho các cẩu than bến sông
2.3.2. Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị khu vực nhà tự
dùng
Vì đã có các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị, biết
đƣợc công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị, nên ta xác định phụ
tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại.

Áp dụng các công thức tính trong phần e, mục 2.2.3. ta xác định phụ tải
tính toán cho các nhóm.
a) Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 1(Gian lò)
Tra tài liệu [1, 253]
ksd= 0.6 ; cos = 0.9

tg = 0.48

1

Cấp cám

8

1.9*8

2

Than nguyên

1

9

3

Quạt mát máy nghiền

1

22

4

Đập xỉ

1

5.5

5

Vít xi

1

5.5

6

Truyền động phụ máy nghiền

1

75

Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn nên ta không cần phải qui đổi.
Số thiết bị trong nhóm là n=13.
Tổng công suất P= 132.2 kW
Công suất lớn nhất của thiết bị là Pđmmax= 75 kW;

Số thiết bị có công suất

0.5 *Pđmmax là nI =1;

21


Suy ra: PI =75 kW ;
n*

nI 1
0.08
n 13

P*

PI
P

75
132.2

0.57

Tra bảng sách [1, trang 255] nhq* ( n* , P* ) ta đƣợc nhq* = 0.2;
số thiết bị dùng điện hiệu quả của nhóm 1 là:
nhq = n.nhq* =13* 0.2 = 2.6≈4 ;
Tra bảng kmax theo ksd và nhq ta đƣợc kmax = 1.46 ;
PTTT của nhóm 1 là:
13

Ptt1

k max .k sd .

Pdmi

1.46 * 0.6 * 132.2 115.81kW

i 1

Qtt1

Ptt1.tg

Stt1

( Ptt1

2

115.5 * 0.48 55.59kVAr

Q 2 tt1 )

(115.812

55.592 )

128.46

3 * 0.38

195.17 A

128.46kVA

Dòng điện tính toán của cả nhóm:

I tt1

S tt1
3.U dm

b) Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 2 (Gian lò)
Tra tài liệu [1, 253]
ksd= 0.6 ; cos = 0.9

tg = 0.48

7

Xả đọng đáy lò

2

55*2

8

Bơm dầu MN

2

4*2

9

Vít truyền than bột

1

40

10

Bơm phốt phát

2

1.1*2

Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn nên ta không cần phải qui đổi.
Số thiết bị trong nhóm là n=7.
Tổng công suất P= 160.2 kW
Công suất lớn nhất của thiết bị là Pđmmax= 55 kW;

22


Số thiết bị có công suất

0.5 *Pđmmax là nI =2;

Suy ra: PI =55*2+40=150 kW ;
n*

nI
n

2
7

0.29

PI
P

P*

150
160.2

0.94

Tra bảng sách [1, trang 255] nhq* ( n* , P* ) ta đƣợc nhq* = 0.32;
số thiết bị dùng điện hiệu quả của nhóm 2 là:
nhq = n.nhq* =7* 0.32 = 2.24≈4;
Tra bảng kmax theo ksd và nhq ta đƣợc kmax = 1.46 ;
PTTT của nhóm 2 là:
7

Ptt 2

k max .k sd .

Pdmi

1.46 * 0.6 *160.2 140.33kW

i 1

Qtt 2

Stt 2

( Ptt 2

2

Ptt 2 .tg

Q 2 tt 2 )

140.33 * 0.48

(140.332

67.362 )

67.36kVAr

155.66kVA

Dòng điện

tính toán của cả nhóm:

I tt 2

S tt 2
3.U dm

155.66
3 * 0.38

236.5 A

c) Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 3 (Gian lò)
Tra tài liệu [1, 253]
ksd= 0.6 ; cos = 0.9

tg = 0.48

11

Rửa axít

8

0.55*8

12

Vít than bột

4

0.27*4

13

Bơm nƣớc bổ xung làm việc

4

0.25*4

Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn nên ta không cần phải qui đổi.
Số thiết bị trong nhóm là n=16.

23


Tổng công suất P= 6.48 kW
Công suất lớn nhất của thiết bị là :
Số thiết bị có công suất

Pđmmax= 0.55 kW;

0.5 *Pđmmax là nI =2;

Suy ra: PI =0.55*8+0.27*4=5.48 kW ;
n*

nI 2
n 16

0.13

P*

PI
P

5.48
6.48

0.85

Tra bảng sách [1, trang 255] nhq* ( n* , P* ) ta đƣợc nhq* = 0.13;
số thiết bị dùng điện hiệu quả của nhóm 3 là:
nhq = n.nhq* =16* 0.13 = 2.08≈4;
Tra bảng kmax theo ksd và nhq ta đƣợc kmax = 1.46 ;
PTTT của nhóm 3 là:
16

Ptt 3

k max .k sd .

Pdmi

1.46 * 0.6 * 6.48 5.68kW

i 1

Qtt 3

Ptt 3 .tg

Stt 3

( Ptt 3

5.68 * 0.48
2

Q 2 tt 3 )

2.73kVAr

(5.682

2.732 )

6.3kVA

Dòng điện tính toán của cả nhóm:

I tt 3

S tt 3
3.U dm

6.3
3 * 0.38

9.57 A

d)Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 1 gian máy
Tra tài liệu [1, 253]
ksd= 0.6 ; cos = 0.9

tg = 0.48

14

Quay trục

1

17

15

Chèn MF 3+4

1

30

16

Chèn MF 2

1

40

17

Chèn MF 1

1

30

18

Bơm mát khí

2

110*2

19

Gia nhiệt hạ áp K4

1

75

24